在中國(guó)科協(xié)舉辦的“科學(xué)也偶像”科學(xué)家精神短視頻征集活動(dòng)中，一部名為《勇敢追光者》的作品格外吸睛，以超過(guò)70萬(wàn)的票數(shù)高居人氣榜第一名。

　　正如短片開(kāi)頭的那段自述一樣，如何幫助失明患者重見(jiàn)光明，是武漢科技大學(xué)青年學(xué)者姚凱一直在思考的問(wèn)題。

　　專(zhuān)攻神經(jīng)細(xì)胞損傷與再生機(jī)制研究的姚凱深知，哺乳動(dòng)物眼體里的感光神經(jīng)元一旦受損死亡，無(wú)法自主再生，最終會(huì)導(dǎo)致失明。據(jù)統(tǒng)計(jì)，神經(jīng)元受損死亡帶來(lái)的視網(wǎng)膜神經(jīng)退行性疾病，導(dǎo)致全球上億人出現(xiàn)視力損傷或失明癥狀。

　　研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)斑馬魚(yú)的視網(wǎng)膜受損時(shí)，一種被稱(chēng)為“米勒”的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞會(huì)發(fā)生細(xì)胞分裂，并且能夠轉(zhuǎn)化為感光神經(jīng)元和其他的視網(wǎng)膜神經(jīng)元，幫助恢復(fù)視力。然而，在哺乳動(dòng)物中，“米勒”細(xì)胞不會(huì)自發(fā)地重新進(jìn)入細(xì)胞周期產(chǎn)生分化為視網(wǎng)膜神經(jīng)元的干細(xì)胞或祖細(xì)胞群體。

　　有沒(méi)有可能利用基因編輯的方法，將哺乳動(dòng)物視網(wǎng)膜中的“米勒”細(xì)胞激活為神經(jīng)干細(xì)胞，并發(fā)育為可感光的視桿細(xì)胞？帶著這樣的想法，姚凱和他所在的聯(lián)合團(tuán)隊(duì)開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)五年的實(shí)驗(yàn)。

　　“此前，人們寄希望于在動(dòng)物試驗(yàn)中通過(guò)視網(wǎng)膜損傷刺激‘米勒’細(xì)胞增殖，實(shí)現(xiàn)其向神經(jīng)干細(xì)胞的轉(zhuǎn)化，這樣做一方面誤傷了正常的視神經(jīng)元，同時(shí)轉(zhuǎn)化的效果也不理想。”姚凱說(shuō)道。

　　如何在不損傷視網(wǎng)膜的情形下將“米勒”細(xì)胞改造成神經(jīng)干細(xì)胞，是擺在姚凱面前的第一道難題。一番檢索后，他發(fā)現(xiàn)該領(lǐng)域已經(jīng)數(shù)年沒(méi)有新的進(jìn)展，沒(méi)有太多經(jīng)驗(yàn)可借鑒。

　　沒(méi)有腳步可以跟隨，就只能自己探出一條新路。對(duì)姚凱而言，挑戰(zhàn)越大，越能激起他探索創(chuàng)新的斗志。反復(fù)摸索后，他選擇以無(wú)毒的病毒為載體，把特定基因注入先天失明的小鼠眼體內(nèi)。

　　將配制好的濃縮液注入小鼠眼體是項(xiàng)頗具挑戰(zhàn)的精細(xì)活。小鼠的眼睛只有綠豆大小，里面密密麻麻的血管又細(xì)又脆。注射時(shí)必須避開(kāi)細(xì)微的血管，否則一旦出血就意味著前功盡棄。

　　注射操作的空間就在1毫米的范圍內(nèi)，要在顯微鏡下找準(zhǔn)位置，輕輕地將針管推入再緩緩抽出。這樣的動(dòng)作，姚凱不知道反復(fù)練習(xí)過(guò)多少回。

　　經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，顯微鏡下，終于出現(xiàn)了激活的“米勒”細(xì)胞。但這還只是第一步，更大的挑戰(zhàn)是如何誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成可感光的視桿細(xì)胞。要從成千上萬(wàn)的蛋白質(zhì)中，篩選出促使神經(jīng)干細(xì)胞轉(zhuǎn)化成視桿細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄因子，無(wú)異于大海撈針。

　　面對(duì)難題，不斷嘗試、執(zhí)著創(chuàng)新依舊是解題的鑰匙。“通過(guò)大量文獻(xiàn)檢索和反復(fù)論證，我們選擇了10種蛋白質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。首先是將這10種蛋白質(zhì)分別注入小鼠眼體并觀察結(jié)果，當(dāng)時(shí)的結(jié)果不太理想。然后，又嘗試2種蛋白質(zhì)組合的情況，接著是3種蛋白質(zhì)的組合。”姚凱介紹，經(jīng)過(guò)反復(fù)篩選和試驗(yàn)比對(duì)，他們最終鎖定了由3種蛋白質(zhì)組合成的轉(zhuǎn)錄因子。

　　新生成的神經(jīng)元細(xì)胞是否起作用，還需要對(duì)小鼠的大腦活動(dòng)進(jìn)行測(cè)量來(lái)檢驗(yàn)。當(dāng)看到新生的神經(jīng)元細(xì)胞使得先天性眼盲的小鼠產(chǎn)生了視覺(jué)反應(yīng)的測(cè)試結(jié)果時(shí)，姚凱和聯(lián)合團(tuán)隊(duì)的成員們興奮極了。成功的背后，是5個(gè)團(tuán)隊(duì)5年的堅(jiān)持，以及成千上萬(wàn)次的失敗。2018年8月，他們的這項(xiàng)研究成果發(fā)表在《自然》雜志上，引起了極大的關(guān)注。

　　一路走來(lái)，面對(duì)科研中的困境和質(zhì)疑，姚凱也在堅(jiān)持和放棄中有過(guò)糾結(jié)，運(yùn)動(dòng)是他緩解焦慮的主要方式。“事實(shí)上，在生物學(xué)研究領(lǐng)域，失敗是常態(tài)。我們還算是幸運(yùn)的，如果實(shí)驗(yàn)的某個(gè)環(huán)節(jié)不順利，可能要花十年乃至更久才能取得滿(mǎn)意的結(jié)果。不怕失敗，敢于創(chuàng)新，勝利就在前方。”姚凱深有感觸地說(shuō)道。

　　在拍攝《勇敢追光者》的過(guò)程中，隨著了解的不斷深入，姚凱身上那股敢為人先、執(zhí)著創(chuàng)新的精神令主創(chuàng)人員武漢科技大學(xué)黨委宣傳部楊鮮感佩不已。“沒(méi)有太多的豪言壯語(yǔ)，有的只是樸實(shí)無(wú)華的埋頭鉆研，希望姚老師的故事能夠激勵(lì)每一個(gè)懷抱夢(mèng)想、敢于創(chuàng)新的人。”楊鮮由衷地說(shuō)道。